面向客流的市域与城轨贯通运营下快慢车开行方案优化

为顺应当前市域铁路与城轨线路贯通运营的发展趋势,基于市域与城市轨道交通线路终点对接的衔接形式,市域铁路开行快慢车,城轨开行站站停列车的运营模式,通过路径客流分配,对贯通运营条件下列车开行方案进行优化.以乘客出行成本及企业运营成本最小化为目标,考虑客流出行需求、线路通过能力等约束构建双目标非线性整数规划模型,并设计遗传算法进行求解.结合重庆轨道交通5号线与江跳线,从市域与城轨本线及跨线客流出行时间、列车停站及运行成本两方面,对换乘、贯通运营及快慢车等不同运营模式组合下列车开行方案进行对比分析,验证模型的有效性.研究结果表明:较换乘衔接模式,市域铁路与城市轨道交通贯通运营条件下开行快慢车的运营模式下的乘客出行时间降低了2.92%,企业总运营成本降低了4.88%;该模式适用于跨线出行需求较大的线路,满足跨线乘客从郊区至中心城区的快速出行需求.研究成果可以从运输组织层面为市域铁路与城市轨道交通的高效融合提供理论支持.

考虑快慢车的城轨跨线运营开行方案与时刻表优化

跨线运营是城市轨道交通网络化运营的重要方向,跨线与快慢车组合运营可降低乘客出行时间。本文考虑跨线与快慢车组合模式,构建事件活动图刻画列车运行和乘客出行过程;考虑列车安全运行间隔和列车载客能力等约束,建立以乘客出行时间和列车走行成本最小化为目标的开行方案与时刻表综合优化模型,决策列车运行交路、停站方案、开行频率及各车次在各站的到发时刻;并针对综合优化模型,设计定制的变邻域搜索算法。案例结果表明,在组合模式下,列车走行成本增加了3%,换乘人次降低了82.5%,总乘客和跨线乘客的平均出行时间分别减少了1.3 min和5.3 min,乘客出行效益有明显提升;跨线与快慢车组合模式小幅增加了无需换乘乘客的出行时间,但大幅降低了跨线乘客的出行时间;换乘站换乘走行时间越长,宜开行的跨线列车频率越大,跨线运营降低乘客出行时间的效果越显著。

北京市中心城区外地铁线路开行快慢车对策研究

随着城市化进程的进一步加快,城市居民对通勤出行的时效性要求越来越高,连接中心城与外围新城之间的地铁是主要的通勤交通线路,如何提高其旅行速度、缩短乘客旅行时间,成为急需研究的一个重要问题。为满足不同乘客对出行条件和服务效率的需求,提出通过开行快慢车实现旅速时间的节省。从既有客流特征入手,分析客流来源及目的地,指出既有线开行快慢车的必要性;在借鉴日本相关案例经验的基础上,对开行快慢车需要考虑的问题进行分析;以北京燕房线、房山线、15号线为例,分析不同线路的客流特征及线路条件,分别提出利用大行车间隔及设置越行线开行快慢车的方案;并提出两种方案的特点及实施要点。利用大行车间隔开行快慢车,即在客流较小的线路上利用富裕的能力开行快慢车,仅需对运营图进行优化设计,投资小;设置越行线开行快慢车,需根据工程实施条件、客流特征,选择合理的越行站点。经分析研究,采用两种方式均可实现节省旅行时间的目的,对提升中心城区外客流快速进城需求有积极的意义。

城市轨道交通快慢车运行延误调整方案仿真评价模型

[目的]制定合理的列车运行延误调整方案,是保证城市轨道交通线路运营安全、可靠的重点工作之一。对于开行快慢车的城市轨道交通线路,需要研究列车运行延误后乘客的选择列车行为,并分析快慢车越行对乘客出行选择的影响。[方法]对快慢车线路运行过程中乘客的留乘现象及乘客选择列车行为进行了分析,设计了符合乘客上下车规则和乘客选择列车行为的仿真算法,构建了快慢车运行延误调整方案仿真评价模型。考虑快慢车的始发时间、顺序,以及越行的车次、站点,制定了不同的列车运行延误调整方案。对上海轨道交通16号线原有的计划方案、4个延误调整方案下乘客的出行过程进行了仿真,并对4个延误调整方案进行了综合评价。[结果及结论]该仿真评价模型具有有效性和可靠性,既可为城市轨道交通运营企业评价列车开行方案提供仿真手段,也可为乘客服务水平提升、列车运能利用率提高、列车开行方案优化等提供依据。

市域快轨快慢车模式越行节省时间研究

不同于地铁制式,市域快轨是轨道交通建设为满足通勤化、大运量、快速度需求发展到一定阶段产生的新型式,其快慢车运营模式势在必行。为此,在既有研究的基础上,综合考虑运营模式、越行速度、越行站站型、道岔型号等因素,对市域快轨快慢车运营模式下的越行节省时间计算方法展开研究,形成计算方法。以国内某市域快轨为基础建立仿真模型,通过OpenTrack仿真技术验证理论计算结果,得到如下结论:当越行速度介于60~120km/h之间时,追踪模式下快车跳站运营,每跳一站相比慢车停站的节省时间(含慢车停站时间)介于37~55s;越行模式下快车越行运营,每越行一站相比慢车停站的节省时间(含慢车停站时间)介于69~87s。与仿真结果相比,理论计算平均误差不超过3%。研究成果可为市域快轨快慢车运营时间效益分析提供参考。

广州18及22号线快慢车运营模式研究

针对广州18及22号线长大区间、Y型交路等复杂运营需求,提出相应的快慢车运营解决方案,并通过仿真测试进行数据模拟,形成快慢车运行模式下的信号系统解决方案,为类似项目的信号系统设计提供有效的技术支持。

城市轨道交通既有线路开行快慢车方法研究

城市轨道交通既有线路有效提升运营服务品质的途径相对较少,既有线路开行快慢车作为一种大胆尝试和创新突破,在高质量发展的背景下,具有非常广泛的应用需求。针对既有线路开行快慢车的方法进行系统梳理,根据不同线路特点和运营需求,提出既有线路开行快慢车的4种方法,分别是利用大的行车间隔开行快车、利用交替式跨站停车开行快车、利用故障停车线开行快慢车、利用小交路折返开行快慢车。结合国内外应用实例,对各种方法的开行原理、优缺点以及运营要求等进行详细分析,并介绍既有线路开行快慢车需要改造的内容。

“双碳”背景下城市轨道交通快慢车停站方案考量

在“双碳”背景下,城市轨道交通将迎来绿色、低碳、高质量发展的重要机遇期。而随着客流在时空上分布的不均衡性越来越明显,站站停车的开行方案可能存在乘客出行时间长、企业运输能力浪费的问题。本文以快慢车运输组织模式为研究对象,考虑乘客出行成本,将快慢车的发车频率、快慢车的停站方案作为决策变量,综合考虑停车站数量、发车频率等约束条件,建立优化模型。以某条线验证模型的可行性,利用遗传算法求解最优停站方案,并得到优化效果。

西安北至机场城际轨道快慢车运营组织设计

面向西安机场线运输服务能力及运营组织灵活性提升诉求,合理提升机场线在综合运输通道中的竞争力,采用快慢车组合方法,对机场线运营组织模式进行设计。对机场线客流分布特点进行系统分析,从需求特征视角论证机场线采用快慢车组合运营模式的必要性;采用涵盖车站分级、快慢车组合优化2个阶段的基于车站分级的快慢车组合设计方法进行机场线快慢车运营组织设计。优化结果表明,快慢车组合运行模式在节省旅客总出行时间的同时,减少了列车运行时间,节省了车辆运行维护成本。

城市轨道交通快慢车越行站点设置方法研究

随着城市轨道交通的不断发展,快慢车运输组织模式逐渐成为提升旅客出行效率、实现快速直达服务的重要策略。目前越行站的位置与数量设定多依赖于运行图铺画过程,工作效率及分析精度相对较低。为解决该问题,文章从越行产生的场景出发,提出快车与慢车初始发车间隔、慢车之间的初始发车间隔,以及越行站工程代价是影响越行站位置的主要因素,并据此总结制定越行站设置规则,设计基于发车间隔关系动态枚举的越行站位置和数量的求解算法。通过构建验证案例求解得到9种可行方案,验证理论方法的有效性和实用性,对解决城市轨道交通工程的越行站设置问题具有重要的指导意义。

城轨列车交路与快慢车组合运营模式选择及标准研究

为提升城市轨道交通服务质量,促进乘客高效出行,采取列车交路与快慢车相结合的组合运营方式,建立了交路与快慢车组合运营模式选择方法及选择参考标准。依次分析影响线路运输能力与旅客运输效率的主要因素,研究列车交路与快慢车组合运营模式的选择方法,依次采用快慢车开行比例与分时运营模式确定方法,确定特定线路条件下的快慢车组织方案,然后基于快慢车运营方案进一步确定列车交路模式。最后,结合案例进行方法验证,以评估所提出方案的有效性。

城市轨道交通多交路快慢车开行研究

伴随着我国城市化的快速发展,城市轨道建设规模不断增大。城市轨道是城市与城郊之间的一条主要运输通道,其沿线里程长,站点间距大,区间客流分布不均,其独特的运营组织亟待研究。当前,城市轨道主要采取单一交路站停运输方式,很难适应城市轨道乘客的快捷出行需求,并且有些区间还出现了供求矛盾。采取多交路快慢车相结合的弹性运营组织,既能满足乘客多元化的出行需要,又能为运营企业节省运营成本。在此基础上,如果采用大小交路的快慢车停站模型,就可以利用遗传算法对此模型进行分析。本文通过实例计算结果证明,所提出的方法具有有效性和合理性。

考虑追踪安全的地铁快慢车协同操纵节能优化

研究考虑追踪间隔要求和再生能利用的快慢车线路地铁列车协同操纵节能优化问题.首先,基于滚动优化思想将列车协同操纵全局优化问题分解为一系列的子问题,即每一列车进入下一区间前由中央控制器根据同一供电分区内其他列车的操纵方案和列车重量等实时运营信息,计算出站列车在下一区间的操纵方案.为延长牵引制动重叠时间、提高再生能利用,各列车尤其是快车允许途中二次牵引加速以配合其他列车进站制动.基于上述研究思路,本文以列车净能耗为目标构建了快慢车线路列车协同操纵节能优化模型,并设计了混合遗传算法进行求解.案例分析结果表明,与不考虑其他列车操纵的个体最优节能操纵方法相比,本文提出的协同操纵方法可节能3%以上,算法满足实时优化对计算效率的要求.

市域快慢车越行组织下乘客选择行为研究

快车对慢车的越行影响了市域轨道交通快慢车运营组织下乘客换乘选择行为.本文考虑乘客的时间感知差异,按照乘客出行起讫点的车站种类划分乘客,建立出行广义费用模型;采用了Logit模型求解案例中各类乘客的路径选择概率,并分析影响因素的灵敏度.结果表明:换乘时间感知系数或始发站发车间隔增加时,乘客选择需换乘路径的概率减小而选择慢车直达的概率增加;乘客出行途经车站数量或快车越行慢车次数增加时,乘客选择需换乘路径的概率增加而选择慢车直达的概率减小.说明快慢车运营方式适用于线路较长且乘客出行距离较远的市域轨道交通,能诱发乘客为了节省出行时间而选择可能需要换乘的快车.

市域线快慢车组合运营模式研究与实践

市域线快慢车模式在国内尚无设计标准。结合国外运营线路的经验,对广州快慢车运营模式进行研究,探讨快慢车运营模式的关键技术标准,并对广州地铁14号线快慢车运营模式的主要设计方案进行介绍。

基于双层规划的市郊轨道交通多交路快慢车开行方案优化研究

由于市郊客流在时空分布上存在不均衡的特点,单一交路、站站停列车不能很好地满足客流需求,因此根据市郊客流特点研究不同停站方案(如快慢车)、开行区段(如大小区段)组合的列车开行方案具有重要意义.本文在分析乘客出行广义费用的基础上,充分考虑列车开行方案与乘客选择之间的主从博弈关系,建立了市郊线路多交路快慢车开行方案的双层规划模型,并设计了遗传—模拟退火优化算法进行求解.在算例研究中,针对某一具体市郊线路,对结合大小交路、快慢车的列车开行方案进行优化,求解得出相对于传统的单一交路、站站停开行模式,多交路快慢车结合的开行方案使乘客的总旅行时间和企业运营成本分别降低了2.25%和9.25%,验证了本文模型和算法的实用性.

城市轨道交通快慢车开行方案设计与评价研究

为满足不同类型乘客的出行需求,探索城市轨道交通快慢车运营模式下列车开行方案的设计与评价方法十分必要。在总结国内外快慢车组合运营案例经验基础上,探讨快慢车开行方案设计的基本要素和方法,主要包括运行交路、停站方案、开行列车对数与比例的确定方法,并进一步设计评价指标。以某城市地铁线为例,依据线路的基本情况和客流特征,总结快慢车开行方案设计的一般步骤,设计并比选出较优开行方案。

轨道交通机场线快慢车停站方案优化方法

为了提高轨道交通机场线的满载率,兼顾机场乘客和沿线乘客的出行需求,考虑到机场线市中心区段与郊区区段客流密度相差大的特点,提出市区与郊区分段开行快慢车的停站方案。建立以机场乘客节省时间最大化为目标函数的快慢车优化模型,对机场线郊区区段快车停站位置进行优化。并对连接浦东机场、虹桥机场和市中心的上海地铁2号线进行快慢车停站方案的优化。结果显示,开行快慢车不仅可节省机场乘客的旅行时间,保证列车满载率,还能节省一定的工程成本,具有较大的优化效益。

高峰时段城市轨道交通快慢车与多站限流协同优化方法

针对城市轨道交通线路高峰时段客流组织压力大、乘客出行时效要求高等特征,提出一种快慢车组织与多车站限流相协调的协同优化方法。该方法考虑快车跨站与越行方式、列车承载能力和车站乘客安全容量等主要约束条件,建立以乘客总出行时间最少和各站各状态内上车人数占总候车人数比例方差之和最小为目标的优化模型,设计嵌套混合遗传算法求解。以某市域轨道交通线路为算例并对不同目标的权重系数分配进行敏感性分析。研究结果表明:对比站站停及不考虑车站协调限流的方案,该方法分别在乘客出行效率及乘客出行公平性方面有所优化,能有效缓解大客流车站的客流组织压力。

广州地铁21号线快慢车越行运行图规划实例分析

以广州地铁21号线快慢车越行运行图规划为实例,提出了越行运行图规划的策略和基本方法。通过具体的编图实践展示了快慢车不同开行比例及密度条件下的越行方案,并对运行图规划的结果进行了总结和分析。编图结果证明了快慢车越行方案的可实施性,也从实践上证实了越行运行图的规划策略,解决了具体的工程规划及设计问题,可为行车组织设计及方案决策提供依据。